船舶監(jiān)控中的視頻穩(wěn)像與目標跟蹤的研究.pdf

1、分類號UDC密級單位代碼1旦巧1船舶監(jiān)控中的視頻穩(wěn)像與目標跟蹤的研究曹輝指導教師張均東職稱教授學位授予單位大連海事大學申請學位級別工學博士學科與專業(yè)輪機工程論文完成日期2008年4月l日論文答辯日期2008年6月29日答辯委員會主席任光創(chuàng)新新點摘要創(chuàng)新點摘要1.建立了特征線參數變化與船體運動之間的關系模型，量化了船體的搖擺運動對視頻波動的影響。針對船載波動視頻的幀間運動矢量，按照主觀掃描運動、客觀掃描運動和高頻隨機運動的分類方式進行提取

2、。對提取到的不同性質的運動分量，根據各自產生根源和特點推導出相應的補償算法進行運動補償。2.根據特征線自身具有不變性的特點，將視頻穩(wěn)像和跟蹤算法限定于特征線出現機率較大的區(qū)域內進行，并在后續(xù)處理中實時地對該區(qū)域進行更新、標定。文中稱此區(qū)域為“識別區(qū)域”或“搜索區(qū)域”，對其標定方法進行了深入地研究和推導。由于標定了識別區(qū)域，本文的相關計算如小波變換、Hough變換等就不需要對圖像中所有的空間角度進行搜索，因此減少了后續(xù)的計算量和計算時間。

3、3.在運動補償過程中，根據特征線參數變化與船體運動之間的關系模型，針對高頻隨機運動，通過圖像幾何變換進行視頻的第一重穩(wěn)像處理，對圖像間高頻隨機運動進行了補償針對客觀掃描運動利用云臺反饋進行第二重的穩(wěn)像處理，實現了視頻圖像在船舶橫搖、縱搖、脂搖三個方向上的運動補償。文中將此過程稱為“雙重補償穩(wěn)像”，它解決了一般電子穩(wěn)像存在邊界盲區(qū)的問題，同時也克服了機械式穩(wěn)像精確度低、成本高的缺點。4.提出了一種利用參考點來代替目標物體的跟蹤方法。在對目

4、標的跟蹤過程中，根據Hough變換的結果，對直線上的點進行動態(tài)分組、端點融合，從中提取出特征線被目標遮擋部分的線段及端點。然后參照全局坐標系，根據中點定理求出該線段的中點坐標，以此作為參考點來代替遮擋該區(qū)域的物體。這樣，對物體的跟蹤就轉化為對點的跟蹤，文中稱此過程為“截斷跟蹤”，稱該參考點為“截斷中心點”。由于采用此方法可以忽略實際物體的大小、形狀、顏色以及表面紋理等特征信息，所以跟蹤過程中系統(tǒng)的計算量和計算時間要遠遠小于其他常規(guī)的跟蹤